JP2011505537A - Adaptation of oxy-combustion plants to energy utilization and the amount of CO2 to be captured - Google Patents

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Abstract

本発明は、空気からガスを分離するユニットと、空気または、空気よりも低い窒素含有量をもち、かつ空気からガスを分離するユニットによって少なくとも部分的に製造される酸化剤で動作する燃焼ユニットと、燃焼ガスから得られるＣＯ2の圧縮および／または精製ユニットとを使用する、炭酸燃料を燃焼させる方法であって、有限の期間Ｔの間に、空気からガスを分離するユニットによって使われる電力が可変である、および／または、ＣＯ2圧縮および／精製ユニットを介して燃焼ガスから得られるＣＯ2の捕捉が可変であることを特徴とする方法に関する。
【選択図】 図１The present invention relates to a unit for separating gas from air, and a combustion unit that operates with an oxidant that has a lower nitrogen content than air or is produced by a unit that separates gas from air and that is at least partially produced by the unit. A method of burning carbon dioxide fuel using a CO 2 compression and / or purification unit derived from combustion gas, wherein the power used by the unit separating the gas from the air during a finite period T It relates to a method characterized in that it is variable and / or the capture of CO 2 obtained from combustion gases via a CO 2 compression and / or purification unit is variable.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、空気からガスを分離するユニットと、空気または、前記空気からガスを分離するユニットからくる、空気よりも窒素の希薄な酸化剤で動作する燃焼ユニットと、燃焼排ガスからくるＣＯ2を圧縮および／または精製するユニットとを用いる炭素燃料燃焼方法であって、前記空気からガスを分離するユニットで消費される電力および／または前記空気からガスを分離するユニットで製造された酸素の流量および／または前記燃焼排ガスからくるＣＯ2の捕捉が経時的に可変であることを特徴とする方法に関する。 The present invention comprises a unit for separating gas from air, a combustion unit that operates from an air or a unit that separates gas from the air and that operates with an oxidant that is less nitrogen than air, and CO 2 that comes from combustion exhaust gas. Carbon fuel combustion method using a unit for compressing and / or purifying, wherein the power consumed by the unit for separating gas from the air and / or the flow rate of oxygen produced by the unit for separating gas from the air and The invention relates to a method characterized in that the capture of CO 2 coming from the flue gas is variable over time.

気候変動は、最も重要な環境課題の１つである。大気中の二酸化炭素濃度の増大は、地球温暖化によって非常に大きな部分になっている。人間の活動によるＣＯ2は本質的に発電所での化石燃料の燃焼によって大気中に放出されている。 Climate change is one of the most important environmental issues. The increase in carbon dioxide concentration in the atmosphere is a very large part due to global warming. CO 2 from human activities is essentially released into the atmosphere by the burning of fossil fuels at power plants.

ＣＯ2排出に対抗するために、１つの技術は、炭素燃料の燃焼中に排出されるＣＯ2を捕捉して、それを地中に隔離することをめざしている。課された制約の１つは、通常はその割合が１５％を越えないＣＯ2を排ガスからいかにして分離するかということであるが、この分離を行うにはかなりのエネルギーを必要とする。 In order to counter CO 2 emissions, one technique aims to capture the CO 2 emitted during the combustion of carbon fuel and sequester it in the ground. One of the constraints imposed is how to separate CO 2 from the exhaust gas, which usually does not exceed 15%, but this separation requires significant energy.

１つのオプションは、燃焼の上流において空気から窒素を分離することにあり、そのときほとんどＣＯ2、水および燃焼生成物のみがボイラーの出口に残る。したがって、ボイラーはオキシ燃料燃焼モードで動作する。排ガスの一部（本質的にＣＯ2）を酸素とともにリサイクルして、ボイラー内が過度に高温になるのを防いでもよい。したがって、ＣＯ2捕捉はより低コストで提供される。 One option is to separate nitrogen from the air upstream of combustion, when almost only CO 2 , water and combustion products remain at the boiler outlet. Thus, the boiler operates in oxyfuel combustion mode. A part of the exhaust gas (essentially CO 2 ) may be recycled together with oxygen to prevent the boiler from becoming too hot. Thus, CO 2 capture is provided at a lower cost.

この技術は、投資の観点および全体のエネルギー効率の双方から有望である。   This technology is promising both from an investment perspective and overall energy efficiency.

ＣＯ2を導いて隔離するためのインフラストラクチャーが十分に近接していない限り、または販売されるＣＯ2１トン当たりの価格が十分に高くない限り、発電所によって排出される全てのＣＯ2を捕捉することは経済的に有益ではありえない。 Capture all CO 2 emitted by the power plant unless the infrastructure for directing and sequestering CO 2 is close enough or the price per ton of CO 2 sold is not high enough Doing it can not be economically beneficial.

１つの解決策は、部分的なＣＯ2の捕捉を利用することであろう。しかし、部分的なＣＯ2の捕捉はオキシ燃料燃焼技術にあまり適していない。実際に、１００％オキシ燃料燃焼モードまたは１００％空気モードで動作することが必要であるが、これらの形態から離れることは難しい。これは、排ガスに３０％を上回る窒素が存在する場合、ＣＯ2の分離は、流れがより濃縮されているときに得られる全ての利点を失うからである。 One solution would be to utilize partial CO 2 capture. However, partial CO 2 capture is not well suited for oxyfuel combustion technology. In fact, it is necessary to operate in 100% oxyfuel combustion mode or 100% air mode, but it is difficult to leave these forms. This is because if there is more than 30% nitrogen in the exhaust gas, the separation of CO 2 loses all the benefits that are obtained when the stream is more concentrated.

そこで、部分捕捉についての参考となる解決策は、ＡＳＵ（空気分離ユニット）に１００％を投資し、これをその能力の１００％で動作させることであろう。しかし、圧縮／乾燥ユニットに部分的にしか投資しない（またはそれに１００％を投資するが、捕捉が望まれるＣＯ2のレベルでしかそれを動作させない）ことが可能である。残念ながら、この圧縮／乾燥ユニットは、ＡＳＵとは異なり、投資およびそれによって消費されるエネルギーのうち小さい部分に相当するにすぎない。 So a helpful solution for partial capture would be to invest 100% in ASU (Air Separation Unit) and operate it at 100% of its capacity. However, it is possible to invest only partly in the compression / drying unit (or invest 100% in it but only operate it at the level of CO 2 that is desired to be captured). Unfortunately, this compression / drying unit, unlike ASU, represents only a small portion of the investment and the energy consumed thereby.

さらに、ＡＳＵをその能力の１００％で動作させるということは、経時的に一定の量のエネルギーを消費することを意味する。これは、利用できるエネルギーコストおよび流量の変化に、動作を適応させることを不可能にする。   Furthermore, operating the ASU at 100% of its capacity means consuming a certain amount of energy over time. This makes it impossible to adapt the operation to available energy costs and changes in flow rate.

この出発点から生じた１つの問題は、部分的なＣＯ2の捕捉および可変なエネルギー供給に適した燃焼方法をいかにして提供するかということである。 One problem arising from this starting point is how to provide a combustion method suitable for partial CO 2 capture and variable energy supply.

本発明によって提供される解決策の１つは、空気からガスを製造するユニットと、空気または、少なくとも部分的に前記空気からガスを分離するユニットからくる、空気よりも窒素の希薄な酸化剤で動作する燃焼ユニットと、燃焼排ガスからくるＣＯ2を圧縮および／または精製するユニットとを用いる炭素燃料燃焼方法であって、有限の期間Ｔにわたって、
−前記空気からガスを製造するユニットによって使われる電力が可変であり、および／または、
−前記ＣＯ2圧縮および／または精製ユニットを介して前記燃焼排ガスからくるＣＯ2の捕捉が間欠的である
ことを特徴とする。 One of the solutions provided by the present invention is a lean oxidizer of nitrogen than air, which comes from a unit that produces gas from air and a unit that separates gas from air or at least partially. A carbon fuel combustion method using an operating combustion unit and a unit for compressing and / or purifying CO 2 coming from flue gas, over a finite period T
The power used by the unit producing gas from the air is variable and / or
The capture of CO 2 coming from the flue gas via the CO 2 compression and / or purification unit is intermittent.

「空気からガスを製造するユニット」という表現は、空気からガスを分離するユニットと、種々の極低温貯蔵タンクと、その動作に必要な配管とを含むユニットを意味すると理解される。   The expression “unit producing gas from air” is understood to mean a unit comprising a unit for separating gas from air, various cryogenic storage tanks and the piping necessary for its operation.

場合によって、本発明に係る方法は、以下の特徴の１つ以上を有していてもよい。   In some cases, the method according to the invention may have one or more of the following characteristics:

−前記空気からガスを製造するユニットによって製造される酸素の流量が可変である。   The flow rate of oxygen produced by the unit producing gas from the air is variable;

−前記燃焼ユニットによる炭素燃料消費量は前記期間Ｔにわたって一定であり、一方、前記燃焼方法によって供給される電力は前記期間Ｔにわたって可変である。   The carbon fuel consumption by the combustion unit is constant over the period T, while the power supplied by the combustion method is variable over the period T;

−前記燃焼ユニットは空気および空気よりも窒素の希薄な酸化剤を交互に用いて動作する。   The combustion unit operates using alternating air and an oxidizer that is less dilute than nitrogen.

−前記燃焼ユニットは、空気と、空気よりも窒素の希薄な前記酸化剤とを交互に用いて動作する。   The combustion unit operates alternately with air and the oxidant, which is less nitrogen than air.

−前記ＣＯ2圧縮および／または精製ユニットは、前記期間Ｔにわたって、少なくとも１回の停止時期および少なくとも１回の動作時期を有する。 The CO 2 compression and / or purification unit has at least one stop time and at least one operation time over the period T;

−前記空気からガスを製造するユニットは、前記期間Ｔの少なくとも一部にわたって変化しうる電力を使用するが、前記期間Ｔのこの同じ部分の間、一定の酸素流量を製造する。   The unit for producing gas from the air uses a power that can vary over at least part of the period T, but produces a constant oxygen flow rate during this same part of the period T;

−前記空気からガスを製造するユニットは、空気よりも窒素の希薄な酸化剤が燃焼ユニットにおいて用いられるときに、酸素製造時期に切り替わる。   The unit producing gas from the air switches to the oxygen production time when an oxidant that is less nitrogen than air is used in the combustion unit;

−前記空気からガスを分離するユニットからくる酸素は、極低温液体の形態で、全てまたは部分的に貯蔵される。   The oxygen coming from the unit separating the gas from the air is stored in whole or in part in the form of a cryogenic liquid.

−貯蔵された酸素は、前記燃焼方法のユニットに対して外部のデバイスのための予備として役立つ。   The stored oxygen serves as a reserve for devices external to the combustion process unit.

−前記空気からガスを製造するユニットからくる、酸素に富んでいない極低温液体の少なくとも一部は、酸素が前記燃焼ユニットにおいて消費されているときに、前記空気からガスを分離するユニットを出ると貯蔵される。   -At least part of the oxygen-free cryogenic liquid coming from the unit that produces gas from the air exits the unit that separates the gas from the air when oxygen is consumed in the combustion unit; Stored.

−前記空気からガスを分離するユニットを出ると貯蔵される、酸素に富んでいない極低温液体は、前記空気からガスを分離するユニット内で、酸素が同じ空気からガスを分離するユニットによって液化されるときに、消費される。   -The oxygen-free cryogenic liquid stored upon exiting the unit that separates gas from the air is liquefied by the unit that separates gas from the same air in the unit that separates gas from the air. When it is consumed.

−前記燃焼排ガスの少なくとも一部は、前記空気からガスを製造するユニットによって製造された酸素と混合されてから、前記燃焼ユニットに、前記燃焼ユニットが空気よりも窒素の希薄な酸化剤で動作しているときに、導入される。   -At least a portion of the flue gas is mixed with oxygen produced by a unit that produces gas from the air, and then the combustion unit is operated with a oxidant that is less nitrogen than air. When it is introduced.

−前記空気からガスを製造するユニットは、前記期間Ｔにわたって、少なくとも１回の停止時期または低い出力時期と、前記低い出力よりも高い出力での少なくとも１回の動作時期とを有し、停止時期または低い出力時期からより高い出力での動作時期へと切り替えるのに必要な時間が１時間未満、好ましくは３０分未満、より好ましくは１５分未満である。   The unit for producing gas from air has at least one stop timing or a low output timing and at least one operation timing at a higher output than the low output over the period T; Alternatively, the time required to switch from a low output time to an operation time at a higher output is less than 1 hour, preferably less than 30 minutes, more preferably less than 15 minutes.

−停止時期または低い出力時期から、より高い出力での動作時期へと切り替えるのに必要な時間は、極低温液体が前記空気からガスを分離するユニットに注入されるおよび／または前記空気からガスを分離するユニットから取り出されることによって、短縮される。   The time required to switch from a stop or low power period to a higher power operating period is such that the cryogenic liquid is injected into the unit that separates the gas from the air and / or the gas from the air It is shortened by taking it out of the separating unit.

−前記空気からガスを分離するユニットによって製造される酸素は、酸素製造に必要なエネルギーが平均よりも低いコストで利用できるときに、少なくとも部分的に貯蔵される。   The oxygen produced by the unit separating the gas from the air is at least partially stored when the energy required for oxygen production is available at a lower than average cost.

−貯蔵された酸素は、酸素製造に必要なエネルギーが平均よりも高いコストで利用できるときに、前記空気からガスを分離するユニットによって消費される。   -The stored oxygen is consumed by the unit that separates the gas from the air when the energy required for oxygen production is available at a higher than average cost.

−前記ＣＯ2圧縮および／または精製ユニットからくるＣＯ2は、製造されるＣＯ2の量をならすように、少なくとも部分的に貯蔵される。 - CO 2 coming from the CO 2 compression and / or purification unit, so even out the amount of CO 2 produced, at least partially storage.

−前記ＣＯ2圧縮および／または精製時期は、このＣＯ2圧縮および／または精製に必要なエネルギーが平均よりも低いコストで利用できる時期に一致する。 - the CO 2 timing compression and / or purification, energy required for the CO 2 compression and / or purification matches the time available at a lower cost than the average.

−前記空気からガスを分離するユニットと、前記燃焼ユニットと、前記ＣＯ2圧縮および／または精製ユニットは、これらのユニットを動作させるのに必要なエネルギーコストの変化に適応するように、自動的に制御される。 The unit for separating gas from the air, the combustion unit, and the CO 2 compression and / or purification unit automatically to adapt to changes in the energy costs required to operate these units. Be controlled.

−前記ＣＯ2圧縮および／または精製ユニットは、コンプレッサおよび／または乾燥ユニット、好ましくは極低温ユニットを用いる。 The CO 2 compression and / or purification unit uses a compressor and / or a drying unit, preferably a cryogenic unit.

−前記乾燥ユニットは、空気よりも窒素の希薄な酸化剤での前記燃焼ユニットの動作に一致する吸着時期と空気での前記燃焼ユニットの動作に一致する再生時期とを含む圧力サイクルに従う、吸着剤で充填された１つのボトルからなる。および
−前記ＣＯ2圧縮および／または精製ユニットからくるＣＯ2は、ボトル詰めされるか、または工業利用のためのＣＯ2ラインまたは地下貯蔵タンクに供給される。 The adsorbent according to a pressure cycle comprising an adsorption time that coincides with the operation of the combustion unit with an oxidant that is less nitrogen than air and a regeneration time that coincides with the operation of the combustion unit with air; It consists of one bottle filled with. And - CO 2 coming from the CO 2 compression and / or purification unit is supplied to the CO 2 line or underground storage tanks for either, or industrial use is bottled.

「可変な電力または流量」という表現は、期間Ｔの過程にわたって変化し得る電力または流量を意味すると理解される。   The expression “variable power or flow rate” is understood to mean a power or flow rate that can change over the course of the period T.

さらに、本発明の主題は、空気からガスを分離するユニットと、空気または、前記空気からガスを分離するユニットからくる、空気よりも窒素の希薄な酸化剤で動作する燃焼ユニットと、燃焼排ガスからくるＣＯ2を圧縮および／または精製するユニットとを有する炭素燃料燃焼設備であって、これら３つのユニットの動作が、有限の期間Ｔにわたって、コンピューターによって制御され、
−前記空気からガスを製造するユニットによって使われる電力が可変である、および／または、
−前記ＣＯ2圧縮および／または精製ユニットを介して前記燃焼排ガスからくるＣＯ2の捕捉が間欠的である
ようになっていることを特徴とする設備でもある。 Furthermore, the subject of the present invention is a unit for separating gas from air, a combustion unit that operates from a oxidant that is leaner than nitrogen than air, or from a unit that separates gas from said air, and from flue gas. A carbon fuel combustion facility having a unit for compressing and / or purifying the coming CO 2 , the operation of these three units being controlled by a computer over a finite period T,
The power used by the unit producing gas from the air is variable and / or
-It is also an installation characterized in that the capture of the CO 2 coming from the flue gas through the CO 2 compression and / or purification unit is intermittent.

好ましくは、本発明に係る設備は、前記燃焼ユニットの出口を前記燃焼ユニットの入口に接続するＣＯ2再循環ラインを含む。 Preferably, the installation according to the invention comprises a CO 2 recirculation line connecting the outlet of the combustion unit to the inlet of the combustion unit.

再循環ラインは、一方で燃焼排ガスの少なくとも一部を燃焼ユニットへと戻すのに、他方でこのライン内で空気分離ユニットによって製造された酸素を混合するのに役立つ。こうして戻された燃焼排ガスは、燃焼ユニットにおける熱バラストとして働く。これは、酸化剤として酸素のみを用いた場合、燃焼ユニット内で２０００℃を上回る温度が得られるであるからである。こうして戻された燃焼排ガスは、温度が燃焼ユニットの設計温度まで、すなわち好ましくは１２００℃未満の温度まで下がるのを可能にする。   The recirculation line serves on the one hand to return at least part of the flue gas to the combustion unit and on the other hand to mix the oxygen produced by the air separation unit in this line. The flue gas thus returned acts as a thermal ballast in the combustion unit. This is because when only oxygen is used as the oxidizing agent, a temperature exceeding 2000 ° C. is obtained in the combustion unit. The flue gas thus returned allows the temperature to drop to the design temperature of the combustion unit, i.e. preferably to a temperature below 1200 ° C.

「燃焼ユニット」という用語は、ボイラーまたは焼却炉、好ましくは循環式流動床ボイラーまたは微粉炭ボイラーを意味すると理解される。   The term “combustion unit” is understood to mean a boiler or an incinerator, preferably a circulating fluidized bed boiler or a pulverized coal boiler.

「循環式流動床ボイラー」という用語は、燃料が空気中で浮遊状態で燃やされるボイラーを意味すると理解される。   The term “circulating fluidized bed boiler” is understood to mean a boiler in which the fuel is burned in air in a floating state.

「微粉炭ボイラー」という用語は、燃料が細かく砕かれているボイラーを意味すると理解される。   The term “pulverized coal boiler” is understood to mean a boiler in which the fuel is finely crushed.

「期間Ｔ」という用語は、１時間乃至１年の期間を意味すると理解される。この期間Ｔが１時間、１日または１週間程度である場合、空気からガスを分離するユニットは連続的に動作し、酸素が、それがボイラーにおいて直接消費されないときに、貯蔵されるのを可能にする。代わりの動作期間がより長い（１ヶ月またはワンシーズン）場合には、空気からガスを分離するユニットはオンオフされるべきである。   The term “period T” is understood to mean a period of one hour to one year. If this period T is on the order of 1 hour, 1 day or 1 week, the unit that separates the gas from the air operates continuously, allowing oxygen to be stored when it is not consumed directly in the boiler. To. If the alternative operating period is longer (one month or one season), the unit that separates the gas from the air should be turned on and off.

「代わりの動作」という用語は、期間Ｔの種々の分割が想定され得ることを意味すると理解される。この期間が、燃焼ユニットが空気で動作する１回の時期と、同じ燃焼ユニットが空気よりも窒素の希薄な酸化剤で動作する１回の時期に分けられる場合、これらの時期の各々は、期間Ｔ全体の時間の２０乃至８０％、好ましくは３０乃至７０％、より好ましくは５０％を占めるであろう。この期間が、燃焼ユニットが空気で動作するｎ回の時期と、それが空気よりも窒素の希薄な酸化剤で動作するｎ回の時期に分けられる場合、これら時期の各々は、期間Ｔの２０／ｎ乃至８０／ｎ％、好ましくは３０／ｎ乃至７０／ｎ％、より好ましくは５０／ｎ％を占めるであろう。しかし、いかなる分割であっても、空気を用いる動作時期は常に、その後に空気よりも窒素の希薄な酸化剤を用いる動作時期が続き、逆もまた同様である。   The term “alternative operation” is understood to mean that various divisions of the period T can be envisaged. If this period is divided into one period when the combustion unit operates with air and one period when the same combustion unit operates with a leaner oxidizer of nitrogen than air, each of these periods is It will account for 20 to 80%, preferably 30 to 70%, more preferably 50% of the total T time. If this period is divided into n times when the combustion unit operates with air and n times when it operates with a leaner oxidant of nitrogen than air, each of these periods is 20 times of period T. / N to 80 / n%, preferably 30 / n to 70 / n%, more preferably 50 / n%. However, in any split, the operating period using air is always followed by the operating period using an oxidizer that is less nitrogen than air, and vice versa.

「炭素燃料」という用語は、たとえば石炭、褐炭、家庭廃棄物または任意のバイオマス燃料（プラントの廃石、燃焼専用のプラント生成物など）を意味すると理解される。   The term “carbon fuel” is understood to mean, for example, coal, lignite, household waste or any biomass fuel (plant waste, plant products dedicated to combustion, etc.).

「空気より窒素の希薄な酸化剤」という表現は、酸素およびＯ2／ＣＯ2混合物を意味すると理解される。 The expression “dilute oxidizer of nitrogen than air” is understood to mean an oxygen and O 2 / CO 2 mixture.

この燃焼方法で用いられる種々のユニットを動作させるのに必要なエネルギーは、製造された酸素を供給される発電ユニット自体からくるか、または送電ネットワークを介して、もしくは再生可能な供給源（ソーラーパネル、風力タービン、水力発電ダム）からの直接的な給電によって、他の発電ユニットからくる。   The energy required to operate the various units used in this combustion method comes from the power generation unit itself supplied with the produced oxygen, or via a power transmission network, or a renewable source (solar panel , Wind turbines, hydroelectric dams), coming from other power generation units.

図１は、部分的なＣＯ2捕捉のために、空気からガスを分離するユニットと、微粉炭ボイラーを用いかつ空気および空気より窒素の希薄な酸化剤を交互に用いて動作する燃焼ユニットと、ＣＯ2圧縮および／精製ユニットとを用いる、本発明に係る概略図を示している。 FIG. 1 shows a unit that separates gas from air for partial CO 2 capture, and a combustion unit that uses a pulverized coal boiler and operates alternately with air and a lean oxidizer of nitrogen from air, CO 2 using a compression and / purification unit, shows a schematic view according to the present invention.

空気１が空気からガスを分離するユニット２に導入され、このユニットは一定または可変の流量の酸素３を製造する。酸素３は、燃焼ユニット７が空気で動作するときに貯蔵されるか、または燃焼ユニット７が窒素に乏しい酸化剤で動作するときにミキサ４に送られて、ここでＣＯ2再循環ラインによってＣＯ2リッチのリサイクルガス６と混合され得る。ミキサ４からくる酸化剤５は、その後に微粉炭ボイラー７へ導入され、これはその後に空気よりも窒素の希薄な酸化剤で動作する。 Air 1 is introduced into a unit 2 that separates gas from the air, which unit produces oxygen 3 with a constant or variable flow rate. Oxygen 3 is stored when the combustion unit 7 operates with air or sent to the mixer 4 when the combustion unit 7 operates with a nitrogen-poor oxidant, where CO 2 is recirculated by the CO 2 recirculation line. Can be mixed with 2 rich recycle gas 6. The oxidant 5 coming from the mixer 4 is then introduced into the pulverized coal boiler 7, which is subsequently operated with an oxidant that is less nitrogen than air.

燃料８、ここでは原料石炭は、まず粉砕機１０に送られてから、微粉炭ボイラー７に導入される。   The fuel 8, here the raw coal, is first sent to the pulverizer 10 and then introduced into the pulverized coal boiler 7.

ボイラーによって出力される蒸気は蒸気タービン１１において膨張され、これは機械仕事を供給する。この仕事は交流発電機１２によってエネルギーに変換される。   The steam output by the boiler is expanded in the steam turbine 11, which supplies mechanical work. This work is converted into energy by the alternator 12.

燃焼排ガス１３自体は、１４において脱塵され、任意に１５において脱硫されてからＣＯ2圧縮／精製ユニット１６（ＣＰＵ）に送られる。 The flue gas 13 itself is dedusted at 14 and optionally desulfurized at 15 before being sent to the CO 2 compression / purification unit 16 (CPU).

次に、ＣＰＵユニット１６からくる精製されたＣＯ2１７は、その後にボトル詰めされる、および／または搬送される、および／または１８において貯蔵されるであろう。 The purified CO 2 17 coming from the CPU unit 16 will then be bottled and / or transported and / or stored in 18.

ボイラー７が空気で動作している場合、空気１９がボイラー７へ導入され、燃焼排ガス１３が１４において脱塵され１５において脱硫されるが、それはＣＰＵユニット１６へは送られない。ＣＯ2は捕捉されない。 When the boiler 7 is operating with air, air 19 is introduced into the boiler 7 and the flue gas 13 is dedusted at 14 and desulfurized at 15, but it is not sent to the CPU unit 16. CO 2 is not captured.

図２は、本発明に係る燃焼方法で用いられる３つの主ユニットの「オキシ燃料燃焼」モードでの動作を説明する図を示す。これら３つのユニットは、空気からガスを分離するユニット（ＡＳＵ）、燃焼ユニットおよびＣＯ2圧縮／精製ユニット（ＣＰＵ）である。「オキシ燃料燃焼」モードという用語は、空気よりも窒素の希薄な酸化剤を用いた燃焼とＣＯ2捕捉とによって特徴付けられるモードを意味すると理解される。 FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the three main units used in the combustion method according to the present invention in the “oxyfuel combustion” mode. These three units are a unit for separating gas from air (ASU), a combustion unit and a CO 2 compression / purification unit (CPU). The term “oxyfuel combustion” mode is understood to mean a mode characterized by combustion with a lean oxidant of nitrogen rather than air and CO 2 capture.

「オキシ燃料燃焼」モードでは、以下のものがＡＳＵ２に導入される。   In the “oxyfuel combustion” mode, the following are introduced into the ASU 2.

−空気１、および
−「空気」モードの最終時期の間に極低温液体の形態で貯蔵された酸素９。 -Air 1 and-Oxygen 9 stored in the form of a cryogenic liquid during the final period of the "Air" mode.

次に、ＡＳＵ２は、酸素の「直前」の製造ａに、「空気」モードの最終時期の間に貯蔵された酸素の製造ｂを加えたものに対応する、ある量の酸素ａ＋ｂを製造する。   The ASU 2 then produces a quantity of oxygen a + b that corresponds to the production “a” immediately before oxygen plus the production b of oxygen stored during the final period of the “air” mode.

ＡＳＵ２は酸素に富んでいない極低温液体ｃも製造する。   ASU2 also produces a cryogenic liquid c that is not rich in oxygen.

次に、ＡＳＵ２によって製造されたａ＋ｂの酸素は、ＣＯ2リサイクルラインを介して、ＣＯ2リッチリサイクルガス６と混合されてから、燃焼ユニットに送られ、このユニットは、「空気」モードと比べると、もはや空気１９が供給されない。 Next, the a + b oxygen produced by the ASU 2 is mixed with the CO 2 rich recycle gas 6 via the CO 2 recycle line and then sent to the combustion unit, which is compared to the “air” mode. Air 19 is no longer supplied.

次に、燃焼ユニット７からくるＣＯ2リッチ燃焼排ガス１３は、ボトル詰めされる、および／または輸送される、および／または１８において貯蔵されることを目的として、ＣＯ2圧縮／精製ユニット１６へ送られる。 The CO 2 rich flue gas 13 coming from the combustion unit 7 is then sent to the CO 2 compression / purification unit 16 for the purpose of being bottled and / or transported and / or stored in 18. It is done.

こうして燃焼ユニットが空気よりも窒素の希薄な酸化剤で動作しているとき、すなわち酸素または酸素／二酸化炭素混合物で動作しているとき、燃焼ユニットに導入される酸素は空気分離ユニット（ＡＳＵ）を連続的に動作させることによって製造される。こうして、ＡＳＵは、空気よりも窒素の希薄な酸化剤を使用する燃焼ユニットの動作時期に適した名目的なＯ2流量を製造しなければならないが、残りの時間の間には何も製造しない。この原理は、燃焼ユニットが空気で動作している間に酸素を液体の形態で貯蔵し、燃焼ユニットが空気よりも窒素の希薄な酸化剤で動作しているときにそれを消費することである。ＡＳＵは貯蔵されたエネルギーの消費の間に動作し続けるので、２つの製造出力が追加される。液化エネルギーの損失を避けるため、適当量の酸素に富んでいないガス、好ましくは窒素または空気が、酸素消費の間に液化される。酸素が液化されているときに、ＡＳＵは酸素を空気から分離するが、実際の液化は、最終の酸素消費時期の間に蓄積された酸素に富んでいない極低温液体のＡＳＵ中での消費によってもたらされる。 Thus, when the combustion unit is operating with a lean oxidizer that is nitrogen less than air, that is, when operating with oxygen or an oxygen / carbon dioxide mixture, the oxygen introduced into the combustion unit will cause the air separation unit (ASU) to Manufactured by operating continuously. Thus, the ASU must produce a nominal O 2 flow rate suitable for the timing of operation of the combustion unit that uses a leaner oxidant of nitrogen than air, but does not produce anything during the remaining time. . The principle is to store oxygen in liquid form while the combustion unit is operating on air and consume it when the combustion unit is operating on a leaner oxidant of nitrogen than air . Since the ASU continues to operate during the consumption of stored energy, two manufacturing outputs are added. In order to avoid loss of liquefaction energy, an appropriate amount of oxygen-rich gas, preferably nitrogen or air, is liquefied during oxygen consumption. As the oxygen is liquefied, the ASU separates the oxygen from the air, but the actual liquefaction is due to the consumption in the ASU of the cryogenic liquid that is not enriched in oxygen during the final oxygen consumption period. Brought about.

この第１の場合において、こうしてＡＳＵは、最適な方法および「ガスモード」で、連続的に動作する。それは空気からガスを分離するためのエネルギーのみを供給しなければならず、より大きな液化のためのエネルギーではない。最後に、ＡＳＵは燃焼に必要な酸素のみを製造するので、消費される総エネルギーは貯蔵されるＣＯ2の量に比例したままであり、捕捉のためのエネルギー効率は低下しない。 In this first case, the ASU thus operates continuously in an optimal manner and “gas mode”. It must supply only the energy for separating the gas from the air, not the energy for greater liquefaction. Finally, since ASU produces only the oxygen required for combustion, the total energy consumed remains proportional to the amount of CO 2 stored and the energy efficiency for capture is not reduced.

本発明の他の態様によれば、連続量の気体酸素を製造し、次にそれ自体を液化させて貯蔵するかまたは直接ボイラーへ送るが、空気コンプレッサでは一定の機械動力を使わないこともできる。この場合、ＡＳＵは、エネルギーがその平均コストよりも低いコストで利用できるときに必要であるよりも多くの酸素を製造するであろう。このときに消費されるべき酸素に対して過剰な酸素は液体の形態で貯蔵される。エネルギーコストがその平均コストよりもかなり超過している場合、ＡＳＵの酸素製造を減らし、前に貯蔵した酸素を沸騰させることに価値がある。そのとき、気体酸素の一定の製造を得る一方でそのコストが有利であるときにのみエネルギーを消費することができる。この種の動作を図６に示す。酸素の沸騰および液化の間にエネルギー的に不利にならないように、酸素の沸騰の間に極低温液体を生成して貯蔵し、液体酸素の予備を作るときに消費する。   According to another aspect of the present invention, a continuous amount of gaseous oxygen is produced and then liquefied itself and stored or sent directly to the boiler, but the air compressor may not use constant mechanical power. . In this case, the ASU will produce more oxygen than is necessary when energy is available at a lower cost than its average cost. Excess oxygen relative to the oxygen to be consumed at this time is stored in liquid form. If the energy cost is well above its average cost, it is worth reducing ASU oxygen production and boiling previously stored oxygen. At that time, energy can be consumed only when a certain production of gaseous oxygen is obtained while its cost is advantageous. This type of operation is shown in FIG. In order not to be energetically disadvantageous during the boiling and liquefaction of oxygen, a cryogenic liquid is generated and stored during the boiling of oxygen and consumed when making a reserve of liquid oxygen.

２つのコンセプト、すなわち
−一方で、一定の使用電力で可変（間欠的）の酸素製造、
−他方で、エネルギーコストに依存して可変の使用電力で一定の酸素製造
を１つの同じ設備内で組み合わせて、部分的なＣＯ2捕捉をもたらすが必要よりも多くの酸素を製造せずにかつＡＳＵをその名目的な能力で使用することができ、一方でさらにＡＳＵによって使われる電力を、前記電力が最も高価でないときに、調節することができる。 Two concepts:-On the one hand, variable (intermittent) oxygen production with constant power consumption,
- On the other hand, and in combination with a variable constant oxygen producing one same equipment in use power depending on the energy costs, without producing but more than the required oxygen results in a partial CO 2 capture The ASU can be used with its nominal capability, while further power used by the ASU can be adjusted when the power is least expensive.

図３は、本発明に係る燃焼方法において用いられる３つの主ユニットの「空気」モードでの動作を説明する図を示す。   FIG. 3 shows a diagram for explaining the operation in the “air” mode of the three main units used in the combustion method according to the present invention.

「空気」モードという用語は、空気中での燃焼とＣＯ2捕捉がないことによって特徴付けられるモードを意味すると理解される。 The term “air” mode is understood to mean a mode characterized by the absence of combustion and CO 2 capture in air.

「空気」モードにおいては、以下のものがＡＳＵ２へ導入される。   In the “air” mode, the following are introduced to the ASU 2.

−空気１、および
−「オキシ燃料燃焼」モードの最終時期の間に貯蔵された、より酸素が希薄な極低温液体ｃ。 -Air 1, and-A more oxygen lean cryogenic liquid c stored during the final period of "oxyfuel combustion" mode.

次に、ＡＳＵ２は、より酸素が希薄なガスｄと、貯蔵されることを意図した極低温液体の形態にある酸素９とを製造する。   The ASU 2 then produces a gas d that is more lean in oxygen and oxygen 9 in the form of a cryogenic liquid intended to be stored.

次に、燃焼ユニット７は単一の酸化剤として空気１９を受入れ、燃焼ユニット７からくる燃焼排ガス１３はＣＰＵユニットへ送られない。排ガス１３は脱塵および脱硫された後に、大気へ放出される。   Next, the combustion unit 7 receives air 19 as a single oxidant, and the flue gas 13 coming from the combustion unit 7 is not sent to the CPU unit. The exhaust gas 13 is discharged to the atmosphere after being dedusted and desulfurized.

一方のモードから他のモードへ、たとえば「空気」モードから「オキシ燃料燃焼」モードへ切り替えるために、ＣＯ2再循環ラインは燃焼ユニットからくる燃焼排ガスと空気からガスを分離するユニットによって製造された酸素とで漸次充填され、燃焼ユニットに供給する引き込み空気は低減される。燃焼ユニットがもはや空気が供給されなくなったら、動作は「オキシ燃料燃焼」モードになる。戻すためには、動作を反対の順序で行い、燃焼空気によって導入され徐々に増加する窒素が排ガス中に見出されることが迅速に理解される。こうして、バラストＣＯ2は、空気およびリサイクルされる窒素を介して、バラストＮ2に切り替えられる。このように、１つのモードから他のモードへの遷移は容易かつ円滑である。 In order to switch from one mode to another, for example from “air” mode to “oxyfuel combustion” mode, the CO 2 recirculation line was produced by a unit that separates the gas from the flue gas coming from the combustion unit and the air Gradually filled with oxygen and the intake air supplied to the combustion unit is reduced. When the combustion unit is no longer supplied with air, the operation is in the “oxyfuel combustion” mode. In order to return, it is quickly understood that the operations are carried out in the reverse order and that gradually increasing nitrogen introduced by the combustion air is found in the exhaust gas. Thus, the ballast CO 2 is switched to ballast N 2 via air and recycled nitrogen. Thus, transition from one mode to another mode is easy and smooth.

投資の点で、ＡＳＵは製造すべき酸素の量に基づいて大きさが合わされ、したがってＣＯ2捕捉に比例しているままである。 In terms of investment, the ASU is sized based on the amount of oxygen to be produced, and therefore remains proportional to CO 2 capture.

ＣＯ2捕捉ユニット自体、すなわちＣＯ2圧縮／精製ユニットは、燃焼ユニットを出るＣＯ2の合計の流量に基づいて大きさが合わされる。これは、空気よりも窒素の希薄な酸化剤での燃焼動作のためには、瞬間のＣＯ2流量は完全な捕捉モードでの燃焼動作のそれと同一であるからである。 The CO 2 capture unit itself, ie the CO 2 compression / purification unit, is sized based on the total flow of CO 2 leaving the combustion unit. This is because the instantaneous CO 2 flow rate is the same as that of the combustion operation in full capture mode for combustion operation with a leaner oxidant of nitrogen than air.

ＣＯ2精製ユニット自体は燃焼ボイラーからくるＣＯ2を乾燥させるのに役立つ。 The CO 2 purification unit itself serves to dry the CO 2 coming from the combustion boiler.

精製ユニットが極低温ユニットである場合、このユニットが動作していないときであっても、これを数時間にわたって冷却された状態に保つことができるので、これを随意に停止および再始動することができる。したがって、本発明の文脈の範囲内において、ボイラーが空気で動作しているときに、精製ユニットは好ましくは停止される。   If the purification unit is a cryogenic unit, it can be kept cooled for several hours, even when it is not in operation, so that it can be stopped and restarted at will. it can. Thus, within the context of the present invention, the purification unit is preferably stopped when the boiler is operating with air.

精製ユニットが吸着ユニットである場合、このことは、ボイラーが代わりに動作してこの吸着ユニットのコストを低減させるという事実により利益を得る。   If the purification unit is an adsorption unit, this benefits from the fact that the boiler operates instead to reduce the cost of this adsorption unit.

完全な乾燥（およそ百万分の一の残留水にまで下げる）のために、従来技術は吸着剤で充填された２つのボトルの使用を教示しており、一方はガスを乾燥させて、吸着剤が水を含むが、他方は乾燥ガスおよび／またはより低圧にあるガスおよび／またはより高温のガス（たとえばＡＳＵから取り出される窒素）によって再生される（水が除去される）。   For complete drying (down to about one millionth of residual water), the prior art teaches the use of two bottles filled with adsorbent, one of which allows the gas to dry and adsorb The agent contains water, while the other is regenerated (removed water) by dry gas and / or gas at a lower pressure and / or higher temperature gas (eg, nitrogen removed from the ASU).

本発明の文脈の範囲内において、１つのボトルのみが使用され、その圧力サイクルをボイラーの動作サイクルに結び付けられる。吸着は燃焼ユニットが空気よりも窒素の希薄な酸化剤で動作しているときに行われ、再生は燃焼ユニットが空気で動作しているときに行われる。   Within the context of the present invention, only one bottle is used, linking its pressure cycle to the boiler operating cycle. Adsorption occurs when the combustion unit is operating with an oxidant that is less nitrogen than air, and regeneration is performed when the combustion unit is operating with air.

この最適化は、１つボトルが少ないことがより少ないバルブ、パイプおよび吸着剤を意味するならば、設備のコストを低減することを可能にする。   This optimization makes it possible to reduce the cost of equipment if fewer bottles mean fewer valves, pipes and adsorbents.

ＣＯ2精製ユニットによって製造されるＣＯ2は、理想的にはその地中隔離に十分な純度を有する（たとえば６００ｐｐｍｖ未満の水分含有量および１ｐｐｍｖ未満の酸素含有量を有する）であろう。 CO is produced by the CO 2 purification unit 2 would be ideally sufficient purity to the ground isolation (e.g. moisture content of less than 600ppmv and having an oxygen content of less than 1 ppmv).

本発明に係る方法は、さらに、
−固定の酸素製造に対して、ピーク時の間の電力消費を低減するか、
−または酸素の製造を時折停止するが、同時に、配送すべき最大酸素流量に基づいてＡＳＵの大きさを合わせることはないか、
−または上記２つのコンセプトを組み合わせる
ことを可能にする。 The method according to the invention further comprises:
-For fixed oxygen production, reduce power consumption during peak hours,
-Or occasionally stop producing oxygen, but at the same time, do you not size the ASU based on the maximum oxygen flow to be delivered,
-Or allow the above two concepts to be combined.

以下の例はこれら種々の選択肢を説明する。   The following example illustrates these various options.

例
正味１５０ＭＷｅを発電する現存の発電所は、発生するＣＯ2の一部を捕捉するように適応されねばならない。最初の数年の稼動の間、全てのＣＯ2が捕捉されることはないであろう。出力の不足のためまたは排出されるＣＯ2１トンあたりの価格がこれを正当化しないためである。ＣＯ2の半分だけ、すなわち製造される百万トンと比較して１年あたり約５０００００トンが捕捉される。一定の電力でＡＳＵを使用する部分的な捕捉のアイデアが適用される。追加の電力要求は、以下のとおりである。 Example An existing power plant that generates net 150 MWe must be adapted to capture a portion of the generated CO 2 . During the first few years of operation, all CO 2 will not be captured. This is because the output is insufficient or the price per ton of CO 2 emitted does not justify this. Only half of the CO 2 is captured, ie about 500,000 tons per year compared to the million tons produced. The idea of partial acquisition using ASU with constant power applies. Additional power requirements are as follows:

・ＣＯ2を圧縮および精製するための１５ＭＷ（オキシ燃料燃焼モードで処理されるべきＣＯ2の瞬間的な流量は、あたかも全てのＣＯ2が捕捉される場合と同じであるため）、
・ＡＳＵのための１２ＭＷ−１００％の捕捉のためにはＡＳＵは２４ＭＷを必要とするであろう、
・配電網への正味の電力（すなわち、販売され、配電網のユーザーに利用可能な電力）は、したがって、２つの値の間でスイングする。すなわち
・捕捉を伴う期間の半分の１２３ＭＷｅおよび
・捕捉を伴わない期間の半分の１３８ＭＷｅ。 15 MW for compressing and purifying CO 2 (since the instantaneous flow rate of CO 2 to be processed in oxyfuel combustion mode is the same as if all CO 2 was captured),
ASU will require 24 MW for 12 MW-100% capture for ASU,
-The net power to the distribution network (ie, the power sold and available to users of the distribution network) thus swings between the two values. That is: 123 MWe for half of the period with acquisition and 138 MWe for half of the period without acquisition.

これは、ＣＯ2の捕捉がないときに、捕捉ユニットが停止される、すなわちＣＯ2捕捉の間よりも電力が１５ＭＷ少ないからである。しかし、この例では、ＡＳＵはその名目的な値で動作し続ける。 This is because when there is no CO 2 capture, the capture unit is shut down, ie, 15 MW less power than during CO 2 capture. However, in this example, the ASU continues to operate with its nominal value.

したがって、捕捉は、一般にオフピーク時に対応して、夜通し行うべきである。   Therefore, capture should generally be done overnight, corresponding to off-peak hours.

図４はＡＳＵの動作を示しており、示されている電力はこのように製造時期とは無関係に非常に一定である。   FIG. 4 illustrates the operation of the ASU, and the power shown is thus very constant regardless of manufacturing time.

改善がなされてもよい。   Improvements may be made.

これは、ピーク時の間、こうしてＡＳＵによって使われる電力をさらに低減させるが、残りの時間の間にそれをわずかに増加させることが可能であるからである。そのとき、電力要求は以下のようになる。   This is because the power used by the ASU is thus further reduced during peak times, but it can be increased slightly during the remaining time. At that time, the power requirement is as follows.

・ＣＯ2圧縮／精製のための１５ＭＷ（オキシ燃料燃焼モードで処理されるべきＣＯ2の瞬間的な流量は、あたかも全てのＣＯ2が捕捉される場合と同じであるため）、
・ほとんどの時間（この例においては、２４時間のうち２２時間）におけるＡＳＵのための１２．６ＭＷ、
・選択された２時間のピーク時に対して電力を２つに分けたときのＡＳＵのための６ＭＷ、および
・配電網への正味の電力は、以下の３つの値の間でスイングする。 15 MW for CO 2 compression / refining (since the instantaneous flow rate of CO 2 to be processed in oxyfuel combustion mode is the same as if all CO 2 was captured),
12.6 MW for the ASU at most times (22 hours out of 24 hours in this example),
• 6 MW for the ASU when splitting power into two for the selected 2 hour peak, and • Net power to the distribution network swings between the following three values:

・捕捉を伴う期間の半分の１２２．４ＭＷｅ、
・２時間のピーク時を除く、捕捉を伴わない期間の半分の１３７．４ＭＷｅおよび
・２時間の日中のピーク時の１４４ＭＷｅ。 -122.4 MWe, half the period with capture,
• 137.4 MWe for half of the period without capture, excluding the 2 hour peak time • 144 MWe at the peak of the 2 hour daytime.

この動作（ＡＳＵについてのみ）を図５に示す。   This operation (only for ASU) is shown in FIG.

Claims (23)

空気からガスを製造するユニットと、空気または、少なくとも部分的に前記空気からガスを分離するユニットからくる、空気よりも窒素の希薄な酸化剤で動作する燃焼ユニットと、燃焼排ガスからくるＣＯ2を圧縮および／または精製するユニットとを用いる炭素燃料燃焼方法であって、有限の期間Ｔにわたって、
−前記空気からガスを製造するユニットによって使われる電力が可変であり、および／または、
−前記ＣＯ2圧縮および／または精製ユニットを介して前記燃焼排ガスからくるＣＯ2の捕捉が間欠的であり、
前記燃焼ユニットは空気および空気よりも窒素の希薄な酸化剤を交互に用いて動作する
ことを特徴とする方法。 A combustion unit that operates from a oxidant that is less nitrogen than air, a unit that produces gas from air, a unit that separates the gas from air or at least partially from the air, and a CO 2 that comes from the flue gas. A carbon fuel combustion method using a compressing and / or refining unit, over a finite period T,
The power used by the unit producing gas from the air is variable and / or
The capture of CO 2 coming from the flue gas via the CO 2 compression and / or purification unit is intermittent;
The method wherein the combustion unit operates using air and alternating oxidizers that are less nitrogen than air. 前記空気からガスを製造するユニットによって製造される酸素の流量が可変であることを特徴とする請求項１に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the flow rate of oxygen produced by the unit for producing gas from air is variable. 前記燃焼ユニットによる炭素燃料消費量は前記期間Ｔにわたって一定であり、一方、前記燃焼方法によって供給される電力は前記期間Ｔにわたって可変であることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。   The method according to claim 1 or 2, characterized in that the carbon fuel consumption by the combustion unit is constant over the period T, while the power supplied by the combustion method is variable over the period T. 前記ＣＯ2圧縮および／または精製ユニットは、前記期間Ｔにわたって、少なくとも１回の停止時期および少なくとも１回の動作時期を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。 4. The method according to claim 1, wherein the CO 2 compression and / or purification unit has at least one stop time and at least one operation time over the period T. 5. . 前記空気からガスを製造するユニットは、前記期間Ｔの少なくとも一部にわたって変化しうる電力を使用するが、前記期間Ｔのこの同じ部分の間、一定の酸素流量を製造することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。   The unit for producing gas from air uses a power that can vary over at least part of the period T, but produces a constant oxygen flow rate during this same part of the period T. Item 5. The method according to any one of Items 1 to 4. 前記空気からガスを製造するユニットは、空気よりも窒素の希薄な酸化剤が燃焼ユニットにおいて用いられるときに、酸素製造時期に切り替わることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。   6. The unit for producing a gas from air is switched to an oxygen production time when an oxidizing agent having a nitrogen content lower than that of air is used in the combustion unit. the method of. 前記空気からガスを分離するユニットからくる酸素は、極低温液体の形態で、全てまたは部分的に貯蔵されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。   5. A method according to any one of the preceding claims, wherein oxygen coming from the unit for separating gas from air is stored in whole or in part in the form of a cryogenic liquid. 貯蔵された酸素は、前記燃焼方法のユニットに対して外部のデバイスのための予備として役立つことを特徴とする請求項７に記載の方法。   8. The method of claim 7, wherein the stored oxygen serves as a reserve for an external device to the combustion method unit. 前記空気からガスを製造するユニットからくる、酸素に富んでいない極低温液体の少なくとも一部は、酸素が前記燃焼ユニットにおいて消費されているときに、前記空気からガスを分離するユニットを出ると貯蔵されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。   At least a portion of the oxygen-free cryogenic liquid coming from the unit that produces gas from the air is stored upon exiting the unit that separates the gas from the air when oxygen is consumed in the combustion unit. The method according to claim 1, wherein the method is performed. 前記空気からガスを分離するユニットを出ると貯蔵される、酸素に富んでいない極低温液体は、前記空気からガスを分離するユニット内で、酸素が同じ空気からガスを分離するユニットによって液化されるときに、消費されることを特徴とする請求項９に記載の方法。   The oxygen-free cryogenic liquid stored upon exiting the unit that separates gas from the air is liquefied by the unit that separates gas from the same air in the unit that separates gas from the air. 10. A method according to claim 9, characterized in that it is sometimes consumed. 前記燃焼排ガスの少なくとも一部は、前記空気からガスを製造するユニットによって製造された酸素と混合されてから、前記燃焼ユニットに、前記燃焼ユニットが空気よりも窒素の希薄な酸化剤で動作しているときに、導入されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。   At least a portion of the combustion exhaust gas is mixed with oxygen produced by a unit that produces gas from the air, and then the combustion unit is operated with a oxidant that is more lean than nitrogen than the air. 11. A method according to any one of the preceding claims, wherein the method is introduced when 前記空気からガスを製造するユニットは、前記期間Ｔにわたって、少なくとも１回の停止時期または低い出力時期と、前記低い出力よりも高い出力での少なくとも１回の動作時期とを有し、停止時期または低い出力時期からより高い出力での動作時期へと切り替えるのに必要な時間が１時間未満、好ましくは３０分未満、より好ましくは１５分未満であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。   The unit for producing gas from the air has at least one stop timing or a low output timing and at least one operation timing at a higher output than the low output over the period T. 12. The time required for switching from a low output time to an operation time at a higher output is less than 1 hour, preferably less than 30 minutes, more preferably less than 15 minutes. The method according to claim 1. 停止時期または低い出力時期から、より高い出力での動作時期へと切り替えるのに必要な時間は、極低温液体が前記空気からガスを分離するユニットに注入されるおよび／または前記空気からガスを分離するユニットから取り出されることによって、短縮されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。   The time required to switch from a stop or low power period to a higher power operating period is injected into the unit that separates the gas from the air and / or separates the gas from the air. 13. The method of claim 12, wherein the method is shortened by being removed from the unit. 前記空気からガスを分離するユニットによって製造される酸素は、酸素製造に必要なエネルギーが平均よりも低いコストで利用できるときに、少なくとも部分的に貯蔵されることを特徴とする請求項７に記載の方法。   The oxygen produced by the unit for separating gas from air is stored at least partially when the energy required for oxygen production is available at a lower than average cost. the method of. 貯蔵された酸素は、酸素製造に必要なエネルギーが平均よりも高いコストで利用できるときに、前記空気からガスを分離するユニットによって消費されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。   15. The method of claim 14, wherein stored oxygen is consumed by a unit that separates gas from the air when energy required for oxygen production is available at a higher than average cost. 前記ＣＯ2圧縮および／または精製ユニットからくるＣＯ2は、製造されるＣＯ2の量をならすように、少なくとも部分的に貯蔵されることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の方法。 CO 2 coming from the CO 2 compression and / or purification unit, so even out the amount of CO 2 that is produced, in any one of claims 1 to 15, characterized in that it is at least partially stored The method described. 前記ＣＯ2圧縮および／または精製時期は、このＣＯ2圧縮および／または精製に必要なエネルギーが平均よりも低いコストで利用できる時期に一致することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の方法。 The CO 2 compression and / or purification time coincides with a time when the energy required for CO 2 compression and / or purification can be used at a cost lower than average. The method according to item. 前記空気からガスを分離するユニットと、前記燃焼ユニットと、前記ＣＯ2圧縮および／または精製ユニットは、これらのユニットを動作させるのに必要なエネルギーコストの変化に適応するように、自動的に制御されることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項記載の方法。 The unit for separating gas from the air, the combustion unit, and the CO 2 compression and / or purification unit are automatically controlled to adapt to the changing energy costs required to operate these units. 18. A method according to any one of claims 1 to 17, characterized in that: 前記ＣＯ2圧縮および／または精製ユニットは、コンプレッサおよび／または乾燥ユニット、好ましくは極低温ユニットを用いることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項記載の方法。 The CO 2 compression and / or purification unit, compressor and / or drying unit, preferably any one method of claims 1 to 18, characterized in that a cryogenic unit. 前記乾燥ユニットは、空気よりも窒素の希薄な酸化剤での前記燃焼ユニットの動作に一致する吸着時期と空気での前記燃焼ユニットの動作に一致する再生時期とを含む圧力サイクルに従う、吸着剤で充填された１つのボトルからなることを特徴とする請求項１９に記載の方法。   The drying unit is an adsorbent that follows a pressure cycle that includes an adsorption time that coincides with the operation of the combustion unit with an oxidant that is less nitrogen than air and a regeneration time that coincides with the operation of the combustion unit with air. 20. A method according to claim 19, comprising a single filled bottle. 前記ＣＯ2圧縮および／または精製ユニットからくるＣＯ2は、ボトル詰めされるか、または工業利用のためのＣＯ2ラインまたは地下貯蔵タンクに供給されることを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の方法。 CO 2 coming from the CO 2 compression and / or purification unit can be of any claims 1 to 20, characterized in that it is supplied to the CO 2 line or underground storage tanks for either, or industrial use is bottled The method according to claim 1. 空気からガスを分離するユニットと、空気または、前記空気からガスを分離するユニットからくる、空気よりも窒素の希薄な酸化剤で動作する燃焼ユニットと、燃焼排ガスからくるＣＯ2を圧縮および／または精製するユニットとを有する炭素燃料燃焼設備であって、これら３つのユニットの動作が、有限の期間Ｔにわたって、コンピューターによって制御され、
−前記空気からガスを製造するユニットによって使われる電力が可変である、および／または、
−前記ＣＯ2圧縮および／または精製ユニットを介して前記燃焼排ガスからくるＣＯ2の捕捉が間欠的である
ようになっていることを特徴とする設備。 Compressing and / or compressing and / or compressing CO 2 coming from a combustion unit operating with a leaner oxidant of nitrogen than air, coming from a unit that separates gas from air, a unit that separates gas from air or said air A carbon fuel combustion facility having a unit for purification, the operation of these three units being controlled by a computer over a finite period of time T,
The power used by the unit producing gas from the air is variable and / or
An installation characterized in that the capture of CO 2 coming from the flue gas via the CO 2 compression and / or purification unit is intermittent. ＣＯ2再循環ラインが前記燃焼ユニットの出口を前記燃焼ユニットの入口に接続していることを特徴とする請求項２２に記載の設備。 Installation according to claim 22, CO 2 recycle line is characterized by connecting the outlet of the combustion unit to the inlet of the combustion unit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019245175A1 (en) * 2018-06-19 2019-12-26 한국생산기술연구원 System for collecting pressurized pure oxygen pollutants using biochar

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2949845B1 (en) 2009-09-09 2011-12-02 Air Liquide METHOD FOR OPERATING AT LEAST ONE AIR SEPARATION APPARATUS AND A COMBUSTION UNIT OF CARBON FUELS
JP4896195B2 (en) 2009-09-30 2012-03-14 株式会社日立製作所 Oxyfuel combustion boiler plant and operation method of oxygen combustion boiler plant
US8550810B2 (en) * 2010-05-28 2013-10-08 Foster Wheeler North America Corp. Method of controlling a boiler plant during switchover from air-combustion to oxygen-combustion
GB201021480D0 (en) * 2010-12-17 2011-02-02 Doosan Power Systems Ltd Control system and method for power plant
US20120227964A1 (en) * 2011-03-07 2012-09-13 Conocophillips Company Carbon dioxide gas mixture processing with steam assisted oil recovery
CN103234198B (en) * 2013-04-19 2015-10-28 上海交通大学 Microfine coal oxygen-enriched burning process and system
US9409120B2 (en) 2014-01-07 2016-08-09 The University Of Kentucky Research Foundation Hybrid process using a membrane to enrich flue gas CO2 with a solvent-based post-combustion CO2 capture system
CN105889969A (en) * 2016-05-30 2016-08-24 广东上典环境保护工程有限公司 Nitrate-free combustion system capable of recycling carbon dioxide
CN105889947A (en) * 2016-05-30 2016-08-24 广东上典环境保护工程有限公司 Novel boiler non-nitrate combustion system
CN210367457U (en) * 2019-06-28 2020-04-21 江苏中圣园科技股份有限公司 Sleeve kiln using natural gas as fuel
EP3994233A1 (en) 2019-07-02 2022-05-11 TotalEnergies SE Hydrocarbon extraction using solar energy
FR3119226B1 (en) 2021-01-25 2023-05-26 Lair Liquide Sa Pour Letude Et Lexploitation De METHOD AND APPARATUS FOR AIR SEPARATION BY CRYOGENIC DISTILLATION
CN113797700A (en) * 2021-09-22 2021-12-17 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 Integrated unit and method for separating air and producing carbon dioxide-rich product

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05340266A (en) * 1992-06-09 1993-12-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Power generating method
JPH0699034A (en) * 1992-09-21 1994-04-12 Chubu Electric Power Co Inc Liquefying separation recovery method of carbon dioxide from waste combustion gas
DE4436904A1 (en) * 1994-10-15 1996-04-18 Kurt Lange Energy-saving thermal power engine block
JPH09318244A (en) * 1996-05-28 1997-12-12 Nippon Sanso Kk Air liquefying and separating device and method therefor
WO2002084177A1 (en) * 2001-04-16 2002-10-24 Minergy Corp. Closed cycle waste combustion
JP2003126681A (en) * 2001-10-24 2003-05-07 Yoshisuke Takiguchi Carbon dioxide as energy carrier and use of the same
US6568185B1 (en) * 2001-12-03 2003-05-27 L'air Liquide Societe Anonyme A'directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Combination air separation and steam-generation processes and plants therefore
JP2004041967A (en) * 2002-07-12 2004-02-12 Toshiba Corp Energy system
JP2004257721A (en) * 2003-02-24 2004-09-16 L'air Liquide Sa Pour L'etude & L'exploitation Des Procede S Georges Claude Integrated heat recovering system and method of improving efficiency of oxygen combustion type combustion furnace
DE102005012902A1 (en) * 2005-03-21 2006-09-28 Steag Saar Energie Ag Power plant
WO2006131283A2 (en) * 2005-06-08 2006-12-14 Man Turbo Ag Steam generation plant and method for operation and retrofitting of a steam generation plant
FR2891609A1 (en) * 2005-10-04 2007-04-06 Inst Francais Du Petrole Fossil fuel e.g. coal, combustion performing method for e.g. refinery kiln, involves liquefying part of treated fumes by compression and cooling, and compressing liquefied fumes by using multiphase pump for obtaining compressed flux
JP2007147161A (en) * 2005-11-28 2007-06-14 Electric Power Dev Co Ltd Exhaust gas disposal method and device for combustion apparatus

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7062912B2 (en) * 2002-02-25 2006-06-20 American Air Liquide, Inc. Integrated heat recovery systems and methods for increasing the efficiency of an oxygen-fired furnace
US7228715B2 (en) * 2003-12-23 2007-06-12 L'air Liquide, Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Cryogenic air separation process and apparatus
US20060096298A1 (en) * 2004-11-10 2006-05-11 Barnicki Scott D Method for satisfying variable power demand
US20070144415A1 (en) * 2005-11-29 2007-06-28 Varagani Rajani K Coal Upgrading Process Utilizing Nitrogen and/or Carbon Dioxide
US20070251267A1 (en) * 2006-04-26 2007-11-01 Bao Ha Cryogenic Air Separation Process

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05340266A (en) * 1992-06-09 1993-12-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Power generating method
JPH0699034A (en) * 1992-09-21 1994-04-12 Chubu Electric Power Co Inc Liquefying separation recovery method of carbon dioxide from waste combustion gas
DE4436904A1 (en) * 1994-10-15 1996-04-18 Kurt Lange Energy-saving thermal power engine block
JPH09318244A (en) * 1996-05-28 1997-12-12 Nippon Sanso Kk Air liquefying and separating device and method therefor
WO2002084177A1 (en) * 2001-04-16 2002-10-24 Minergy Corp. Closed cycle waste combustion
JP2003126681A (en) * 2001-10-24 2003-05-07 Yoshisuke Takiguchi Carbon dioxide as energy carrier and use of the same
US6568185B1 (en) * 2001-12-03 2003-05-27 L'air Liquide Societe Anonyme A'directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Combination air separation and steam-generation processes and plants therefore
JP2004041967A (en) * 2002-07-12 2004-02-12 Toshiba Corp Energy system
JP2004257721A (en) * 2003-02-24 2004-09-16 L'air Liquide Sa Pour L'etude & L'exploitation Des Procede S Georges Claude Integrated heat recovering system and method of improving efficiency of oxygen combustion type combustion furnace
DE102005012902A1 (en) * 2005-03-21 2006-09-28 Steag Saar Energie Ag Power plant
WO2006131283A2 (en) * 2005-06-08 2006-12-14 Man Turbo Ag Steam generation plant and method for operation and retrofitting of a steam generation plant
JP2008545945A (en) * 2005-06-08 2008-12-18 マン トゥルボ アクチエンゲゼルシャフト Steam generating facility, method of operating steam generating facility, and additional equipment
FR2891609A1 (en) * 2005-10-04 2007-04-06 Inst Francais Du Petrole Fossil fuel e.g. coal, combustion performing method for e.g. refinery kiln, involves liquefying part of treated fumes by compression and cooling, and compressing liquefied fumes by using multiphase pump for obtaining compressed flux
JP2007147161A (en) * 2005-11-28 2007-06-14 Electric Power Dev Co Ltd Exhaust gas disposal method and device for combustion apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019245175A1 (en) * 2018-06-19 2019-12-26 한국생산기술연구원 System for collecting pressurized pure oxygen pollutants using biochar
KR20190143036A (en) * 2018-06-19 2019-12-30 한국생산기술연구원 Pollutant colleting System for Pressurized Oxygen combustion using biochar
KR102074990B1 (en) * 2018-06-19 2020-02-10 한국생산기술연구원 Pollutant colleting System for Pressurized Oxygen combustion using biochar

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